洛杉矶又受到怪物的袭击，这次袭击的怪物力量远比它们的前辈更为强大，整座城市陷入了恐慌之中，罗素博士临危受死,带领着冲锋队奋起迎战。
海星状的怪物，五头鲨（头部四个头、尾部一个头）入侵了波多黎各海滩，危及一片和平的天堂岛屿。水生物研究所的几个研究员准备活捉五头鲨，结果损失惨重。没办法的情况下，和警察联手，最后彻底炸死五头鲨。
年轻女子米歇尔（玛丽·伊丽莎白·温斯特德 Mary Elizabeth Winstead 饰）不久前刚和男友发生争吵，她夜晚驾车奔驰在黑暗的公路上，突然遭遇严重车祸昏迷过去。当她再度醒来时，发现自己被绑住手脚，关在一个密闭的空间里。少顷，一个健硕冷峻的男子霍华德（约翰·古德曼 John Goodman 饰）走了进来。军人出身的霍华德声称地球刚刚遭遇可怕的生化危机，地球人几乎灭亡殆尽。他在数年前未雨绸缪修建了这个设备、资源齐全的避难所，只为生存下去。避难所内，除了霍华德、米歇尔外，还有另外一个年轻男子埃米特。米歇尔对霍华德的说辞半信半疑，她坚信自己遭到了变态狂的拘禁。 真相究竟为何？威胁无处不在……
原作《甜心战士》曾于1973年在《周刊少年Champion》上连载，东映动画曾将其制作成TV动画在朝日电视台播出了25集。在2004年，庵野秀明曾经将该漫画拍成真人版首次搬上银幕，由佐藤江梨子主演并引起了巨大话题。 此次的新作将把背景设定在近未来，世界各地气候异常、未知病毒蔓延导致人口急剧下降，根据某位博士的愿望诞生了一名有着人类感情的人工智能甜心战士。在该作中，运动神经超群的西内玛利亚将首次挑战动作戏份。
